//给定两个整数数组 preorder 和 inorder ，其中 preorder 是二叉树的先序遍历， inorder 是同一棵树的中序遍历，请构造二叉树并
//返回其根节点。 
//
// 
//
// 示例 1: 
//
// 
//输入: preorder = [3,9,20,15,7], inorder = [9,3,15,20,7]
//输出: [3,9,20,null,null,15,7]
// 
//
// 示例 2: 
//
// 
//输入: preorder = [-1], inorder = [-1]
//输出: [-1]
// 
//
// 
//
// 提示: 
//
// 
// 1 <= preorder.length <= 3000 
// inorder.length == preorder.length 
// -3000 <= preorder[i], inorder[i] <= 3000 
// preorder 和 inorder 均 无重复 元素 
// inorder 均出现在 preorder 
// preorder 保证 为二叉树的前序遍历序列 
// inorder 保证 为二叉树的中序遍历序列 
// 
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package com.cjl.leetcode.editor.cn;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * [P105]_从前序与中序遍历序列构造二叉树
 *
 * @author cjl
 * @date 2022-09-18 22:45:17
 */
public class P105_ConstructBinaryTreeFromPreorderAndInorderTraversal {
    public static void main(String[] args) {
        //测试代码
        Solution solution = new P105_ConstructBinaryTreeFromPreorderAndInorderTraversal().new Solution();
    }
    //力扣代码
    //leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)

    /**
     * Definition for a binary tree node.
     * public class TreeNode {
     * int val;
     * TreeNode left;
     * TreeNode right;
     * TreeNode() {}
     * TreeNode(int val) { this.val = val; }
     * TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
     * this.val = val;
     * this.left = left;
     * this.right = right;
     * }
     * }
     */
    class Solution {
        /**
         * 解题思路：前序遍历：根，左，右
         * 中序遍历：左，根，右
         *
         * @param preorder
         * @param inorder
         * @return
         */
        public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
            for (int i = 0; i < inorder.length; i++) {
                rootMap.put(inorder[i], i);
            }
            return buildTree2(preorder, 0, inorder, 0, inorder.length - 1);
            //策略一对应
            // return buildTree(preorder, 0, inorder,0, preorder.length-1);
        }


        /**
         * 策略一：利用中序遍历和前序遍历特性，
         * 中序遍历，根节点左右分别对应该节点为根的左右节点；
         * pre = [3,9,1,2,20,15,7]
         * in = [1,9,2,3,15,20,7]
         * 0,5,0,5
         * i=3
         * 1,0,2
         * i=1;
         * 2,0,0
         * 2,2,2
         * <p>
         * 4,4,6
         */
        public TreeNode buildTree(int[] preorder, int preStart, int[] inorder, int instart, int inend) {
            TreeNode treeNode = null;
            for (int i = instart; i <= inend; i++) {
                if (inorder[i] == preorder[preStart]) {
                    treeNode = new TreeNode();
                    // 得到左子树中的节点数目
                    treeNode.val = preorder[preStart];
                    int leftSize = i - instart;
                    treeNode.left = buildTree(preorder, preStart + 1, inorder, instart, i - 1);
                    treeNode.right = buildTree(preorder, preStart + leftSize + 1, inorder, i + 1, inend);
                }
            }
            return treeNode;
        }

        /**
         * 策略二：原理同策略一
         * 优化点：通过中序遍历获取根节点位置信息，可以用map存储，便于后续取数处理
         *
         * @param preorder
         * @param preStart
         * @param inorder
         * @param instart
         * @param inend
         * @return
         */
        public TreeNode buildTree2(int[] preorder, int preStart, int[] inorder, int instart, int inend) {
            if(instart > inend){
                return null;
            }
            TreeNode treeNode = null;
            //获取根节点在中序遍历中的位置
            int i = rootMap.get(preorder[preStart]);
            treeNode = new TreeNode();
            // 得到左子树中的节点数目
            treeNode.val = preorder[preStart];
            int leftSize = i - instart;
            treeNode.left = buildTree2(preorder, preStart + 1, inorder, instart, i - 1);
            treeNode.right = buildTree2(preorder, preStart + leftSize + 1, inorder, i + 1, inend);

            return treeNode;
        }

        Map<Integer, Integer> rootMap = new HashMap<>();
    }
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

}